КАТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ Трансаминирование Дезаминирование Цикл мочевинообразования Деградация аминокислот

Неполярные аминокислоты

Ароматические аминокислоты

Полярные незаряженные аминокислоты

Положительно заряженные аминокислоты

Отрицательно заряженные аминокислоты

Цистеин и цистин

Неканонические аминокислоты

Обзор обмена аминокислот

Катаболизм аминогрупп

Формы выведения азота

Переваривание белков

Железы желудка

Клетка экзокринной железы

Трансаминирование

Аланинаминотрансфераза

Глутаматдегидро- геназная реакция Этот фермент локализован в матриксе митохондрий. Аминогруппы со всех аминокислот, собранные в α- аминогруппу глутамата способны отщепляться с заметной скоростью (причем только в этой реакции). Вот почему глутамат играет центральную роль в аминокислотном обмене. Глутаматдегидрогеназа весьма сложно устроенный аллостерический фермент. Его молекулярная масса и он состоит из шести идентичных субъединиц, каждая из которых состоит из 500 аминокислотных остаков. Положительным модулятором фермента является ADР, а отрицательным GTP. ПОЧЕМУ? Аммиак, образующийся в реакции идет на синтез мочевины, или сохраняется и идет на синтез аминокислот. В последнем случае фермент катализирует обратную реакцию. Коферментом прямой реакции является NAD, а обратной NADP ПОЧЕМУ?

Транспорт аммиака с помощью глутамина Образующийся токсичный аммиак должен быть немедленно превращен в нетоксичный метаболит. Происходит это во всех тканях в глутаминсинтетазной реакции. Эта реакция превращения глутамата в глутамин через промежуточный продукт γ-глутамил- фосфат. Образующийся глутамин представляет собой нейтральное нетоксичное соединение, способное легко проъодить через клеточные мембраны; этим он отличается от глутамата, не отличающегося такой способностью, поскольку он несет суммарный отрицательный заряд. У уреотелических животных глутамин доставляется с кровью в основном в печень (в меньшем количестве в кишечник и почки), где происходит глутаминазная реакция с высвобождением аммиака, идущего на синтез мочевины. Глутамин это та форма, в которой, главным образом, и транспортируется аммиак: в крови людей его содержание во много крат превышает содержание других аминокислот.

МЫШЦЫКРОВЬПЕЧЕНЬ Мышечный белок Аминокислоты NH 3 Глутамат α-кетоглутарат Глюкоза Гликолиз Пируват Аланин- амино- трансфераза Аланин Глюкоза Аланин Глюкоза Мочевина NH 3 Глутумат Пируват Аланин α-кетоглутарат Глюконеогенез Аланин- амино- трансфераза Цикл мочевины Глюкозо- аланиновый цикл

Глюкозо- аланиновый цикл Этот цикл выполняет две функции: 1)переносит аминогруппы из скелетных мышц в печень, где они превращаются в мочевину; 2)обеспечивает скелетные мышцы глюкозой, поступающей с кровью из печени, где для ее образования используется углеродный скелет аланина.

Синтез мочевины (І)

Синтез мочевины (ІІ)

Аккумуляция азота в процессе мочевинообразования

Связь цикла трикарбоновых кислот с циклом мочевинообразования (БИЦИКЛ КРЕБСА)

Регуляция синтеза мочевины Первый фермент цикла мочевинообразования карбамоил фосфат синтетаза І аллостерически регулируется N- ацетилглутаматом, который синтезируется из ацетил- CоA и глутамата N-ацетилглутамат синтазой. У растений и микроорганизмов этот фермент катализирует первый шаг синтеза аргинина dе novo, но у млекопитающих N- ацетил-глутамат синтаза в печени выполняет исключительно регуляторную функцию. Концентрация N- ацетил-глутамата определяется глутаматом и ацетил-CoA, а также аргинином активатором ацетилглутамат синтазы, и, поэтому, активатором цикла мочевины).

Заменимость аминокислот ЗаменимыеУсловно заменимые Незаменимые АланинАргининВалин АспарагинЦистеинМетионин АспартатТирозинФенилаланин ГлутаматГистидин?Лизин СеринИзолейцин ГлутаминЛейцин ПролинТреонин ГлицинТриптофан

Некоторые кофакторы, важные в метаболизме одноуглеродных групп Одноуглеродные группы присоединяются к пятому и десятому атомам азота в тетрагидрофолиевой кислоте (выделены голубым).

Перенос одноуглеродных групп с помощью тетрагидрофолата

Синтез метионина и S-аденозилметионина в метил-активирующем цикле

Некоторые наследственные заболевания, связанные с нарушением обмена аминокислот ЗаболеваниеЧастота (на ) Нарушенный процесс Дефективный фермент Симптомы Альбинизм 3 Синтез меланинаТирозиназаОтсутствие меланина Алкаптонурия 0,4 Деградация тирозинаГомогентизат- диоксигеназа Темная моча, поздние артриты Аргининурия 0,5 Синтез мочевиныАргиназаУмственная отсталость Аргинино-сукцинат ацидемия 1,5 Синтез мочевиныАргинино-сукцинат- лиаза Рвота, судороги КФС-І недостаточность 0,5 Синтез мочевиныКарбамоилфосфат- синтетаза І Летаргия, судороги, ранняя смерть Гомоцистинурия 0,5 Деградация метионина Цистатионин-синтазаНарушения развития костей, умственная отсталость Болезнь кленового сиропа 0,4 Деградация аминокислот с разветвленной цепью Дегидрогеназа аминокислот с разветвленной цепью Летаргия, судороги, умственная отсталость, ранняя смерть Метилмалонат ацидемия 0,5 Превращение пропионил-СоА в сукцинил-СоА Метилмалонил-СоА- мутаза Летаргия, судороги, умственная отсталость, ранняя смерть Фенилкетонурия 8 Превращение фенилаланина в тирозин Фенилаланин- гидроксилаза Умственная отсталость

Триптофан как предшественник

Роль тетрагидробиоптерина в гидроксилировании фенилаланина

Альтернативный путь катаболизма фенилаланина При фенилкетон- урии в тканях, крови и моче накапливается фенилпируват. В моче, кроме того, обнаруживаются фенилацетат и фениллактат

Обмен аминокислот с разветвленной цепью

Аспарагин и аспарагиновая кислота превращаются в оксалоацетат